Gewicht der Räder vs. Gewicht der Reifen

Auf meinem Tourenrad habe ich vor ungefähr einem Jahr meine Reifen von den Low-End-Serienreifen auf bessere, leichtere aufgerüstet. Die Gewichtszunahme betrug 205 g pro Reifen, also 410 g am gesamten Fahrrad, plus ein paar Gramm an den Schläuchen, die kleiner und daher leichter waren, da ich meinen Abschnitt reduziert hatte.

Dies machte einen großen Unterschied in der Reaktionsfähigkeit und der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrrads.

Für mein Rennrad beabsichtige ich nun, die Räder von den schweren Serienrädern durch High-End-Räder zu ersetzen. Neben Features wie Steifigkeit etc. wird der neue Laufradsatz 410g leichter und ich gewinne mit einem Kassettenwechsel noch ein paar Gramm mehr dazu.

In Bezug auf das Gewicht ist die Zunahme also sehr ähnlich, wird das Gefühl ähnlich sein wie im letzten Jahr? da diese Gewichtszunahme auch beim Bewegen des Gewichts erfolgt

Die kurze Antwort ist, dass Gewichtsverlust wahrscheinlich nicht für die verbesserte Leistung verantwortlich ist, die Sie bemerkt haben: bicycles.stackexchange.com/questions/7133/…
410 Gramm sind etwas weniger als ein Pfund, nicht wirklich genug, um es zu bemerken, es sei denn, Sie sind ein kleiner Fahrer auf einem leichten Fahrrad. Was einen großen Unterschied macht , ist der Wechsel auf Reifen mit relativ glattem Profil und geschmeidiger Konstruktion (allerdings möglicherweise mit höherem Druck), da dies den Rollwiderstand erheblich verringert.
Ich würde sagen, dass leichtere Räder weniger Einfluss haben als leichtere Reifen. Wenn Sie leichtere Reifen aufziehen, wirkt sich die Gewichtsreduzierung ausschließlich am Umfang des Reifens aus, hat also den größten Einfluss auf die Beschleunigung, aber da ein Teil der Gewichtsreduzierung des Laufrads von einer leichteren Nabe und leichteren Speichen herrührt, hat sie einen geringeren Effekt. Obwohl ich bezweifle, dass die Reduzierung um 400 g überhaupt einen realen Effekt hat.

Antworten (4)

Abhängig von Ihrem Leistungsniveau kann dies bemerkbar sein oder nicht. Profi-Rennfahrer können oft erkennen, wenn nur 100 g irgendwo am Fahrrad hinzugefügt werden (oder sich die Geometrie beispielsweise um 0,5 Grad ändert).

Beim Wechseln der Räder macht sich der Gewichtsverlust auf verschiedene Arten bemerkbar:

  • Gesamtgewicht Bei einem Fahrrad, das beispielsweise nur 12.700 g wiegt, bedeutet ein Verlust von 410 g eine Einsparung von etwa 3 %. Wenn Ihr Fahrrad 100 Pfund wiegen würde, wären es nur etwa 1 %, also hängt die Auswirkung der allgemeinen Gewichtseinsparungen davon ab, wie leicht das Fahrrad bereits ist.

  • Rotationsgewicht Schwerere Räder lassen sich schwerer hochdrehen und bremsen schneller ab. Durch die Reduzierung dieses Gewichts werden diese Effekte verringert. Dies ist jedoch hauptsächlich auf das Gewicht am Rand des Laufrads (Reifen, Schläuche, Felgen) zurückzuführen. Wenn die Gewichtsersparnis also von einer leichteren Nabe herrührt, ist sie weniger spürbar.

Wie üblich hängen diese alle von den Besonderheiten des Laufrads, des Fahrrads und des Fahrers ab und davon, wie alle drei interagieren. Wenn Sie ganze Pfunde verlieren möchten, indem Sie die Ausrüstung wechseln, würde ich es tun, aber wenn es nur darum geht, 50 g zu sparen, dann lohnt es sich wahrscheinlich nicht.

Es ist zu beachten, dass das Gewicht am Radumfang in Bezug auf Beschleunigung/Verzögerung genau doppelt so stark wirkt wie das Gewicht am Rahmen und in Bezug auf die Kletterleistung genau so stark wie das Gewicht am Rahmen. Im Allgemeinen hat das Gewicht überall einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Rollwiderstand eines Rennrads (bis das Gewicht einen wesentlichen Bruchteil des Fahrergewichts ausmacht).
Sie müssen den prozentualen Zuwachs basierend auf dem Gewicht von Fahrrad und Fahrer berechnen. 1 Pfund ist für einen 120-Pfund-Fahrer viel bedeutender als für einen 200-Pfund-Fahrer.
@DanielRHicks hat Recht mit den Auswirkungen, aber ich denke, das OP hat mehr nach den Auswirkungen einer Gewichtsänderung von Reifen und Rädern gefragt als nach der Änderung des Rollwiderstands der Reifen im Vergleich zu den Felgen. Und Fred, ich weise auf den allgemeinen Effekt hin, da wir nicht davon ausgehen können, dass alle Fahrer gleich schwer sind.
Ich bezog mich auf den Rollwiderstand aufgrund des zusätzlichen Gewichts. Die vier Widerstände, mit denen sich ein Radfahrer befasst, sind Rollwiderstand, Steigwiderstand, Beschleunigungswiderstand und Windwiderstand. Bis auf etwa 2 Dezimalstellen wirkt sich das Gewicht nur auf das Steigen und (in viel geringerem Maße) auf die Beschleunigung aus.
"Schwerere Räder [...] verlangsamen schneller"? Das stimmt nicht – das ist das ganze Konzept von Schwungrädern: sehr schwere Räder, die sehr langsam abbremsen.

Dieses Wort ist der Schlüssel zum Verständnis, womit Gewichtsabnahme am meisten hilft

"Reaktivität"

Ich denke, worauf Sie wirklich hinaus wollen, ist, dass das Fahrrad schneller beschleunigt. Menschen sind Motoren mit sehr geringer Leistung, daher kann jede Gewichtsänderung merkliche Änderungen in der Beschleunigung hervorrufen. Aber sie erzeugen nicht so viel Änderung in der Gesamtgeschwindigkeit. Sie erreichen Ihre Höchstgeschwindigkeit schneller, aber das war es auch schon.

Für "nur herumfahren" kann dies wichtig sein oder auch nicht. Für Rennen und Fahrten in einer Gruppe, in der Sie ständig beschleunigen, um mit dem Rudel mitzuhalten, kann dies einen großen Unterschied machen. Aus diesem Grund sind Rennfahrer bei Kletter-/Rennrädern vom Gewicht besessen, konzentrieren sich aber bei TT-Bikes mehr auf die Aerodynamik. Der Hauptbegrenzungsfaktor für die Gesamtgeschwindigkeit ist die Aerodynamik, nicht das Gewicht des Fahrrads.

Das Reduzieren des Rotationsgewichts hat einige Vorteile, aber es ist nicht so groß, wenn Sie die Zahlen zusammenfassen.

Ok, mit leichteren Reifen beschleunigen Sie vielleicht merklich schneller, aber Sie werden auch schneller abbremsen, wenn Sie aufhören zu treten. Dies liegt an der Trägheit des sich drehenden Rades. (Trägheit = Masse x Geschwindigkeit)

Wenn Sie einem Vollcarbon-Rennrad dicht hinterherfahren, bemerken Sie, dass es bei jedem Pedaltritt nach vorne springt, während ein Fahrrad mit Stahlrahmen und schwereren Rädern viel ruhiger in seiner Bewegung ist. Dies liegt daran, dass die erhöhte Trägheit der schwereren Räder und des Rahmens das Fahrrad und den Fahrer durch die ungleichmäßigen Kraftimpulse tragen, die von den Pedalen erzeugt werden.

Wenn Sie in der Ebene fahren, profitieren Sie nur minimal von leichter Ausrüstung. Etwas langsamere Beschleunigung, um auf Geschwindigkeit zu kommen, aber sobald Sie dort sind, ist die gleiche Energie erforderlich, um dort zu bleiben (bei identischer Aerodynamik und identischem Rollwiderstand).

Wenn Sie sich jedoch in den Hügeln befinden, müssen Sie dieses zusätzliche Gewicht nach oben heben, was zu einer erheblichen Verringerung der Effizienz führt. (Sie verlieren viel von diesem potenziellen Energieüberschuss, wenn Sie den Hügel hinunterfahren, aufgrund von Windwiderstand und Bremsen usw.)

Warum fühlt sich dieses Carbon-Rennrad dann in der Ebene so schnell an? Wahrscheinlich, weil Sie gerade 5.000 Dollar dafür ausgegeben haben!

"Spürbar schneller beschleunigen" ist höchst fragwürdig.
Siehe meinen letzten Absatz! Es ist vor allem eine Frage der Perspektive.

Das Verringern des Radgewichts ist der wichtigste Ort, um die Leistung zu steigern. Wenn ich meine Fahrräder aufrüste, kaufe ich immer leichtere/stärkere Räder, bevor ich eine der Antriebskomponenten aufrüste.

Ich tue dies, weil es eine wesentlich größere Kraft erfordert, um die Masse zu überwinden, die sich durch den Querschnitt Ihrer Felge / Ihres Reifens ausbreitet.

Tatsächlich ist die maßgebende Gleichung für einen unendlich dünnen Ring (unglaubliche Annäherung hier) Trägheitsmoment

I = mr^2

wo mist die Masse des Rings und rder Radius.

Um die Energie zu berechnen, kann sie in die Energiegleichung eingesetzt werden:

E = 1/2 m r^2 omega^2wo

omegaist der d(theta)/d(t)Term (Winkelgeschwindigkeit).

Da die Masse des Rads einen Momentarm hat, der als Quadrat des Radius dargestellt wird, wirkt sie sich exponentiell auf die Energiemenge aus, die zur Änderung ihres Impulses erforderlich ist, während das statische Gewicht (Rahmen- / Komponentengewicht) einen viel geringeren Einfluss hat die Menge an Kraft, die erforderlich ist, um es zu beschleunigen.

Also, ja, Sie werden eine große Verbesserung der Beschleunigung bemerken, wenn Sie die Räder aufrüsten, genau wie bei Ihrem Pendlerfahrrad.

Denken Sie nicht, dass exponentiell hier das richtige Wort ist.
Wie an anderer Stelle gezeigt wurde, hat eine Unze Gewicht am Umfang eines Rades genau die doppelte Wirkung auf die Beschleunigung als eine Unze Gewicht am Rahmen (und genau die gleiche Wirkung wie das Gewicht am Rahmen beim Klettern usw.). Während dies vielleicht als "erheblich" angesehen werden könnte, muss ich das Gefühl haben, dass es weit hinter "wesentlich größer" zurückbleibt.
@AEDrew Exponential ist das richtige Wort. Das Trägheitsmoment ist eine Funktion des Quadrats des Radius. Quadrieren ist ein Exponent von 2.
@DanielRHicks Semantik. Sie können den Unterschied nennen, wie Sie wollen.
"Das Trägheitsmoment ist eine Funktion des Quadrats des Radius." Bei einem Fahrradrad ist die Winkelbeschleunigung jedoch umgekehrt proportional zum Radius. (Und im Gegensatz zu Ihrer Meinung gilt der Begriff „exponentiell“ nicht für eine einfache Quadrierung, sondern für eine wiederholte Anwendung eines Multiplikators, bei der die Anzahl der Anwendungen eine Achse ist.)
@DanielRHicks Falsch. Die Winkelbeschleunigung wird durch dargestellt omega = d^2 theta / dt^2. Ich denke, was Sie meinen, ist die Tangentialbeschleunigung. Ihr zweiter Punkt ist ebenfalls falsch: Eine Definition eines Exponenten (wie in einer Exponentialfunktion) aus dem Wörterbuch: Enthält, umfasst oder wird als Exponent ausgedrückt. thefreedictionary.com/exponential
Seufzen. Wenn Sie die Linearbeschleunigung in Winkelbeschleunigung umwandeln, teilen Sie durch den Radius. Und trotz Ihres Versuchs, es durcheinander zu bringen, wird der Begriff "exponentiell" weder in der Mathematik noch im allgemeinen Diskurs so verwendet, wie Sie ihn verwenden möchten.
@DanielRHicks Kein Grund, böse zu sein, Daniel. Alles, was Sie bisher getan haben, ist, meine Wortwahl zu kritisieren (ich bin kein englischer Muttersprachler, sorry!) und mir grundlegende Algebra erklärt zu haben. Du gewinnst, du bist offensichtlich viel klüger als ich, auch wenn deine Verschleierung grundlegender Begriffe mich etwas anderes glauben lässt. Ich bin mir nicht sicher, warum Sie in den Kommentaren mit mir streiten, anstatt Ihre eigene Antwort zu geben.
Ich habe die Frage beantwortet – hier . Und die Antwort ist ziemlich maßgebend, da ich mich mit den Leuten von physical.stackexchange.com beraten habe.
@DanielRHicks ist nicht böse. Er weist darauf hin, dass Sie falsch liegen. Wenn Sie akzeptiert hätten, dass Sie falsch lagen, hätte er es nur einmal sagen müssen. Aber da Sie ständig versuchen, Ihre falschen Aussagen zu rechtfertigen und darauf bestehen, dass sie richtig sind, muss er ständig erklären, warum Sie falsch liegen.